【正文】 內(nèi)部，在電動機的帶動下，通過軸、軸承、聯(lián)軸器等的作用，產(chǎn)生軸向力，使料液不斷地進入加熱室加熱，再進入蒸發(fā)室蒸發(fā)并進行氣液分離，并不斷循環(huán)。 強制內(nèi)循環(huán)蒸發(fā)器是依靠外加力使液體進行循環(huán)。 提 高生產(chǎn)能力可以通過增加傳熱面積、提高總傳熱系數(shù)或傳熱溫差來實現(xiàn)。 傳熱溫差 主要取決于加熱蒸汽和冷凝汽中二次蒸汽的壓強。但這樣因溶液的沸點降低，使粘度增高，導(dǎo)致沸騰傳熱系數(shù)下降。 則每 1kg 加熱蒸汽可汽化 1kg 水。 本次設(shè)計的蒸發(fā)器為 32kt/a 芒硝加工Ⅰ Ⅱ效內(nèi)強制循環(huán)蒸發(fā)器。fK — 殼體法蘭與圓筒的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)， aMP fK?? — 管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)， aMP fK — 旋轉(zhuǎn)剛 度參數(shù)， aMP fK — 旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù) tK — 管束模數(shù)， aMP k — 管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 L — 換熱管有效長度， mm l — 換熱管與管板脹接長度或焊腳高度， mm m — 管板邊緣力矩系數(shù) m — 管板總彎矩系數(shù) bM — 邊界效應(yīng)壓力組合系數(shù) mM — 基本法蘭力矩， N /mm mM — 基本法蘭力矩系數(shù) pM — 管程壓力操作工況下的法蘭力矩， N /mm pM — 管程壓力操作工況下的法蘭力矩系數(shù) n — 換熱管根數(shù) aP — 有效壓力組合， aMP bP — 邊界效應(yīng)壓力組合， aMP cP — 當量壓力組合， aMP sP — 殼程設(shè)計壓力， aMP tP — 管程設(shè)計壓力， aMP 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 q — 換熱管束與管板連接的拉脫力， aMP ??q — 許用拉脫力， aMP S — 換熱管中心距， mm ot — 制造環(huán)境溫度，℃ st — 沿長度平均的殼程圓筒金屬溫度，℃ lt — 沿長度平均的換熱管金屬溫度，℃ ? — 管板邊緣剪切系數(shù) s? — 殼程圓筒材料線膨脹系數(shù)， ? ?1C?? t? — 換熱管材料線膨脹系數(shù)， ? ?1C?? ? — 系數(shù) ? — 換熱管與殼程圓筒的熱膨脹變 形差 ? — 管板計算厚度， mm （第二章） s? — 殼程圓筒厚度， mm t? — 換熱管壁厚， mm f?? — 殼體法蘭厚度， mm f??? — 管箱法蘭厚度， mm h? — 管箱圓筒厚度， mm ?— 管板剛度削弱系數(shù) ? — 系數(shù) ? — 管板強度削弱系數(shù) t? — 管板布管區(qū)的當量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑之比 s? — 系數(shù) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 t? — 系數(shù) c? — 殼程圓筒軸向應(yīng)力， aMP f?? — 殼程法蘭應(yīng)力， aMP r? — 管板徑向應(yīng)力， aMP r?? — 管板布管區(qū)周邊處的徑向應(yīng)力， aMP r? — 管板徑向應(yīng)力系數(shù) r?? — 管板布管區(qū)周邊處的徑向應(yīng)力系數(shù) t? — 換 熱管徑向應(yīng)力， aMP （第二章） ??tc? — 在設(shè)計溫度時，殼程圓筒材料的許用應(yīng)力， aMP ??cr? — 換熱管穩(wěn)定許用應(yīng)力， aMP ??tf? — 殼體法蘭許用應(yīng)力， aMP ??tr? — 在設(shè)計溫度時，管板材料的許用應(yīng)力， aMP ??tt? — 在設(shè)計溫度時，換熱管材料的許用應(yīng)力， aMP ? — 系數(shù) p? — 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力， aMP p? — 管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)， aMP ?? — 系數(shù) ??? — 系數(shù) A — 開孔削弱所需的補強截面積， 2mm B — 補強有效寬度， mm d — 開孔直徑， mm rf — 強度削弱系數(shù) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 1h — 接管外側(cè)有效補強高度， mm 2h — 接管內(nèi)側(cè)有效補強高度， mm et? — 接管有效厚度， mm nt? — 接管名義厚度， mm aA — 預(yù)緊狀態(tài)下，需要的最小螺栓總面積， 2mm bA — 實際使用螺栓總截面積， 2mm mA — 需要螺栓總面積， 2mm pA — 操作狀態(tài)下，需要螺栓總截面積， 2mm b — 墊片有效密封寬度， mm ob — 墊片基本密封寬度， mm bD — 螺栓中心圓直徑， mm GD — 墊片壓緊力作用 中心圓直徑， mm aF — 預(yù)緊狀態(tài)下，需要的最小墊片壓緊力， N bF — 作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力， N GF — 窄面法蘭墊片壓緊力， N DL — 螺栓中心至 dF 作用位置的徑向距 離， mm GL — 螺栓中心至 GF 作用位置的徑向距離， mm TL — 螺栓中心至 TF 作用位置的徑向距離， mm aM — 法蘭預(yù)緊力矩， 4mm pM — 法蘭操作力矩， 4mm N — 墊片接觸寬度， mm n — 螺栓數(shù)量 aW — 預(yù)緊狀態(tài)下，需要的最小螺栓載荷， N 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 pW — 操作狀態(tài)下，需要的最小螺栓載荷， N Y — 系數(shù) y — 墊 片比壓力 W — 螺栓設(shè)計載荷， N A — 軸及大帶輪的總重， mm（第 三 章） a — 計算中心距， mm 0a — 初定中心距， mm B — 帶輪寬， mm rC — 徑向額定載荷， N aC — 軸向額定載荷， N 0C — 額定靜載荷， N D — 電機伸出軸徑， mm d — 圓整后軸徑， mm 1dd — 小帶輪基準直徑， mm 2dd — 大帶輪基準直徑， mm E — 電機軸外伸長度， mm e — 帶輪槽間距， mm 0F — 單根 V 帶所需預(yù)緊力， N pF — 作 用在軸上壓軸力， N rF — 徑向載荷， N aF — 軸向載荷， N pf — 載荷系數(shù) tf — 溫度系數(shù) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 g — 重力加速度 minah — 基準線上槽深， mm minfh — 基準線下槽深， mm i — 實際傳動比 dL — 帶 所需的基準長度， mm hL — 軸承壽命 hL? — 預(yù)期計算說明 tM — 軸上作用的扭矩， N?m n — 攪拌軸轉(zhuǎn)速， r/min 1n — 小帶輪轉(zhuǎn)速， r/min 2n — 大帶輪轉(zhuǎn)速， r/min AK — 工作情況系數(shù) K? — 包角系數(shù) LK — 長度系數(shù) P — 額定功率， kw caP — 計算功率， kw 0P — 單根 V 帶的額定功率增量， kw 0P? — 單根 V 帶的額定功率增量， kw 1P — 攪拌軸傳遞功率， kw q — V帶單位長度質(zhì)量， kg/m v — 帶的速度， m/s 1V — 軸的體積， m3 2V — 大帶輪體積， m3 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 tw — 抗扭截面系數(shù)， mm3 z — 膠帶根數(shù) 1? — 主帶輪上的包角 B? — 抗拉強度極限， MPa C? — 屈服強度極限， MPa 1?? — 彎曲強度極限， MPa 1?? — 剪切強度極限， MPa ? ?1?? — 許用彎曲應(yīng)力， MPa max? — 截面上最大剪應(yīng)力， MPa ??k? — 除紙后的扭轉(zhuǎn)作用剪應(yīng)力， MPa T? — 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa T — 軸所受的扭矩， N 三 、錐體的設(shè)計 蒸發(fā)室上錐殼 此錐殼采用半頂角α =60176。 查 GB1501998 圖 714 得 Q= ? ? 1 . 4 4 2 0 0 0 0 . 4 2 6 5 . 42 1 1 3 1 0 . 4 2 62 cir t cQ P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 錐殼小端 ? ? 0 .4 2 6 0 .0 0 3 81 1 3 1ctP?? ??? 查 GB1501998 圖 711 得 此錐殼大端需要增加強厚度，應(yīng)在錐殼和筒體之間設(shè)置加強段，錐殼加強段和筒體加強段應(yīng)具有相同厚度。 查 GB1501998 圖 714 得 Q= ? ? 2 . 5 5 0 0 0 . 5 5 8 3 . 0 92 1 1 3 1 0 . 5 5 82 cir t cQ P D mmP? ?? ??? ? ?? ? ?? 綜上取大者，錐殼名義厚度為 6 .4 1 .6 8n C m m??? ? ? ? ? 由鋼材的標準規(guī)格，名義厚度圓整后取 10mm H== 1800== Fi== 18002= V== 18003= m3 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 G=(Di+δ n)2δ n 103= 集鹽室下錐體 ①此錐殼采用半頂角 α =23176。為考慮缺陷對壓力容器安全性的影響，壓力容器制造完畢后或定期檢驗時，都要進行壓力試驗。 ? ? ? ?2 2 6 .4 1 1 3 1 0 .7 2 0 92 0 0 0 6 .4teW ieP M P aD? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? () 0 . 7 2 0 9 ( 2 0 0 0 6 . 4 ) 1132 2 6 . 4W i eTePD M P a?? ??? ??? ? ?? ? T＜ s ∴水壓試驗合格。 ⑶ 集鹽室下端水壓試驗 ? ?? ?1. 25 1. 25 0. 48 4 0. 60 5T tP P M P a??? ? ? ? P 是設(shè)計壓力 ： [? ]=[? ]t=113 MPa 應(yīng)力校核： () 0 . 6 0 5 ( 2 0 0 0 6 . 4 ) 9 4 . 8 32 2 6 . 4T i eTePD M P a?? ?? ??? ? ??? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 有效厚度： 8 1 .6 6 .4en C m m??? ? ? ? ? s= 1 235= ? T＜ s ∴水壓試驗合格。開孔以后除削弱器壁的強度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)被破壞，會產(chǎn) 生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全性帶來隱患，因此壓力容器設(shè)計必須充分考慮開孔的補強問題。 A=dδ +2δ nδ et (1fr)= +0= ⑸有效補強范圍 有效寬度 : B=2d=2 = B=d+2δ n+2δ nt=+2 8+2 4= 取大值 B= 有效高度 外側(cè)有效高度 : 1 4 9 5 .2 1 9 .5nth d m m?? ? ? ? 1 200h mm? 取小值 B= 內(nèi)側(cè)有效高度 : 2 4 9 5 .2 1 9 .5nth d m m?? ? ? ? 2 570h mm? 取小值 B= ⑹筒體多余金屬面積 筒體有效厚度 δ e=δ nC== A1=(B+d)(δ e+δ )2δ et(δ eδ )(1fr) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 = ()()0= ⑺接管多余金屬面積 接管計算厚度 ： ? ? 0 . 5 5 8 9 2 0 . 2 32 1 3 0 0 . 8 5 0 . 5 5 82 cit t Pd mmP? ?? ?? ? ?? ? ?? A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2(δ etC2)fr =2 () 1+2 () 1= ⑻接管焊（腳）接面積 (焊腳取 10mm): A3=2 10 10=100mm2 ⑼有效補強面積 Ae=A1+A2+A3=++100= mm2 因為 所需另行補強面積 A4=A( A1+A2+A3) =＜ 0 所以不需要補強 Ⅱ Ⅳ 效進料口（ b 管）、 放氣孔（ m管）、 出料口（ v 管）、 開孔補強同上。 ⑶在筒體上設(shè)置 Φ 530 10 的接管 開孔直徑： d= di+2C=510+2 = 本筒體開孔直徑： d== 20xx=1000mm≥ ,滿足 等面積開孔補強的使用條件，故采用等面積法進行開孔補強計算。 ⑶在筒體上設(shè)置Φ 377 8的接管 開孔直徑： d= di+2C=361+2 = 本筒體開孔直徑： d== 20xx=1000mm≥ ,滿足等面積開孔補強的使用條件，故采用等面積法進行開孔補強計算。 ⑶在筒體上設(shè)置 Φ 133 6的接管 開孔直徑： d= di+2C=121+2 = 本筒體開孔直徑： d== 500=250mm≥ ,滿足等面積開孔補強的使用條件，故采用等面積法進行開孔補強計算。 計算壓力： 11 . 1 1 . 1 0 . 4 4 0 . 0 7 4 0 . 5 5 8c e rP P P P g h M P a?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?靜 21 . 1 1 . 1 0 . 3 2 0 . 0 7 4 0 . 4 2 6c e rP P P P g h M P a??? ?? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ?靜 設(shè)計溫度： t=160℃ 腐蝕裕量： 2 3C mm?? 2 1C mm??? 焊